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L’ingénierie éclairée

Les planchers collaborants comme garantie du « mieux construire » face au risque sismique ?

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Fissurations sol et batiment
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Le programme PACTE (Programme d’Action pour la qualité de la Construction et la Transition Energétique) initié en 2015 par les pouvoirs publics a pour ambition d’améliorer la construction durable, tant sur le plan énergétique que sur le plan longévité des ouvrages. La baisse de la sinistralité fait donc partie des enjeux prioritaires de ce programme.

Un des nombreux sujets qui englobent PACTE réside dans la publication de Recommandations Professionnelles affairant aux planchers collaborants. Jusqu’à présent, aucun document ne formalisait officiellement la bonne mise en œuvre dans la fabrication de ces planchers. Les Recommandations Professionnelles deviennent des documents techniques de référence, préfigurant dans un avant-projet DTU.

Les planchers collaborants : mesure efficace pour faire face au risque de séisme

Mais pour quelle raison les planchers collaborants doivent-ils être encadrés ? Pour les néophytes, rappelons que ce type de structure est fréquemment utilisé dans les bâtiments pour se prémunir face au risque sismique. Le tremblement de terre, du 11 novembre 2019, qui a secoué le département de la Drôme a été enregistré à 5,4 sur l’échelle de Richter, une première depuis 16 ans. Il relance le débat sur la façon dont doivent s’ériger nos bâtiments dans les zones à risque.

Le plancher collaborant repose sur l’association de deux matériaux aux propriétés complémentaires. Le béton, d’abord, pour sa grande résistance à la compression mais dont la fragilité à un effort en traction nécessite de l’associer à un second matériau pour que la dalle ou le plancher soit viable à toute secousse. En cela l’acier ou le bois, dont la résistance à la flexion et la traction n’est plus à prouver, complètent les propriétés du béton.

Entériner des règles de dimensionnement de référence

La principale problématique rencontrée par les professionnels du bâtiment, qu’ils soient maîtres d’œuvre, concepteurs ou contrôleurs techniques, réside dans l’optimisation de la performance et la qualification des différents éléments constituants les dalles, notamment dans l’apport du bac acier sur les performances globales du système mixte acier-béton. Les règles de dimensionnement sont actuellement fondées sur les Eurocodes reposants sur l’expérience et concernent au moins deux tiers du territoire français. Une connaissance plus précise des systèmes permettra à l’avenir d’optimiser les consommations en matériaux lors de la conception de ces planchers.

Tester les matériaux pour mieux les appréhender

De fait, le rôle des industriels intervenant dans la fabrication des matériaux des planchers collaborants est primordial. La caractérisation sur les grandeurs dynamiques et sismiques en deux et trois appuis, en horizontal et en vertical, de leurs produits doit révéler la fiabilité pour la mise en œuvre des planchers collaborants. Pour cela, faire appel à un bureau d’études ou un laboratoire spécialisé dans la caractérisation sismique des matériaux est incontournable puisque cela nécessite des compétences et des équipements très particuliers. Le laboratoire d’Elancourt de Ginger CEBTP en partenariat avec l’Enveloppe Métallique du Bâtiment, a conçu son banc d’essai Magnitude, capable de réaliser des essais sismiques jusqu’à 500 kN, et en mesure d’appliquer des déplacements jusqu’à une fréquence de 16 Hz sur des éléments de façades verticaux et horizontaux.

Cette caractérisation peut mettre en exergue des faiblesses qu’il sera possible de corriger avant que les matériaux ne soient employés dans une construction réelle. Elle est donc fondamentale puisqu’elle permet d’apporter une approche prédictive en cas de sollicitation sismique de la structure.

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